tích. 4.1.KHÁI NIỆM VỀ NHIỆT LUYỆN THÉP : 4.1.1.Khái niệm về nhiệt luyện : 1-Định nghĩa : Nhiệt luyện là tập hợp các thao tác gồm có nung nóng kim loại hay hợpü kim đến đến nhiệt độ xác định, giữ tại đó một thời gian thích hợp (giữ nhiệt) rồi làm nguội với tốc độ nhất định để làm thay đổi tổ chức do đó nhận được cơ tính và các tính chấtkhác theo ý muốn. Đặc điểm của nhiệt luyện : -Không nung nóng đến chảy lỏng hay chảy lỏng bộ phận, trong quá trình nhiệt luyện kim loại vẫn ở trạng thái rắn. -Trong quá trình nhiệt luyện hình dáng và kích thước chi tiết không thay đổi (chính xác là có thay đổi nhưng không đáng kể). -Nhiệt luyện chỉ làm tha y đổi tổ chức tế vi bên trong, do đó dẫn đến thay đổi cơ tính cho chi tiết.4.3.Ủ VÀ THƯỜNG HÓA THÉP : 4.3.1.Ủ thép : 1-Định nghĩa : Ủ thép là phương pháp nung nóng thép đến nhiệt độ nhất định, giữ nhiệt và làm nguội chậm cùng lò để nhận được tổ chức ổn định (gần với tổ chức cân bằng) có độ bền độ cứng thấp nhất và độ dẻo cao. 2-Mục đích : Ủ nhằm các mục đích sau đây : a-Giam độ cứng của thép để dễ gia công cắt gọt. b-Làm tăng độ dẻo để dễ tiến hành biến dạng nguội. c-Làm giảm hay khử bỏ hoàn toàn ứng suất bên trong do gia công cắt và biến dạng. d-Làm đồng đều thành phần hóa học trên vật đúc bị thiên tích. e-Làm nhỏ hạt thép. 3-Các phương pháp ủ : a-Ủ thấp (ủ non) : Là phương pháp ủ tiến hành ở nhiệt độ từ 200 ÷ 6000C với mục đích là giảm hay khử bỏứng suất bên trong ở vật đúc hay sản phẩm qua gia công cơ khí (cắt gọt, dập nguội). Nếu nhiệt độ ủ chỉ từ 200÷ 300oC sẽ khử bỏ một phần ứng suất bên trong (làm giảm bớt), nếu từ 450 ÷ 600oC thì sẽ khử bỏ hoàn toàn ứng suất bên trong. Công dụng : dùng cho các vật đúc lớn như thân máy cắt gọt, xéc măng sau khi mài, lò xo sau khi uốn nguội...Phương pháp này không làm thay đổi độ cứng của thép. Đối với gang độ cứng có thể giảm một ít do quá trình graphít hóa. b-Ủ kết tinh lại : Là phương pháp ủ tiến hành ở nhiệt độ kết tinh lại (với thép các bon nhiệt độ ủ là 600 ÷7000C). Phương pháp này làm giảm độ cứng và làm thay đổi kích thước hạt. Công dụng : dùng cho các thép qua biến dạng nguội, bị biến cứng để khôi phục lại cơ tính như trưóc khi biến dạng. Ngày nay phương pháp này hầu như không sử dụng nữa vì dễ làm hạt lớn do kết tinh lại lần thứ hai. Để đạt được mục đích này ta dùng các phương pháp ủ có chuyển biến pha. c-Ủ hoàn toàn : Là phương pháp ủ nung nóng thép đến trạng thái hoàntoàn là austenit, ở nhiệt độ cao hơn Ac3. Nhiệt độ ủ tính theo công thức : T ủ = Ac3 + (30 ÷ 50oC) Mục đích của ủ hoàn toàn là : -Làm nhỏ hạt thép : do nung cao hơn Ac3 từ 30 ÷ 50oC nên hạt austenit vẫn còn nhỏ, do đó khi làm nguội sẽ nhânû được tổ chức pherit - péclit có hạt nhỏ. -Làm giảm độ cứng và tăng độ dẻo để dập nguội và cắt gọt. Công dụng : dùng cho thép trước cùng tích với lượng các bon từ : 0,30 ÷ 0,65%. Sau khi ủ hoàn toàn ta nhận được tổ chức pherit - péc lit, trong đó péc lít ở dạng tấm. d-Ủ không hoàn toàn : Là phương pháp ủ nung nóng thép đến nhiệt độ cao hơn Ac1 và nhỏ hơn Accm tức là trạng không hoàn toàn là austenit. Nhiệt độ ủ tính theo công thức : Tủ = Ac1 + (30 ÷ 50oC) Tổ chức tạo thành sau khi ủ không hoàn toàn là peclit hạt chứ không phải là peclit tấm. Do nhiệt độ ủ thấp hơn Accm nên austenit chưa đồng đều hóa thành phần hay còn một ít xêmentit của peclit chưa chuyển biến hết hay các phần tử xêmentit hainên dễ dàng tạo ra peclit hạt. Công dụng : dùng cho thép có hàm lượng các bon ≥ 0,70% mà chủ yếu là thép sau cùng tích. e-Ủ cầu hóa : Đây là một dạng đặc biệt của ủ không hoàn toàn, nhiệt độ dao động một cách tuần hoàn quanh Ac1, nung nóng lên đến nhiệt độ 750 ÷ 7600C giữ nhiệt khoảng năm phút, sau đó làm nguội xuống 650 ÷ 6600C giữ nhiệt khoảng năm phút... Cứ lập đi lập lại như vậy nhiều lần tạo ra quá trình cầu hóa xêmentit nên nhận được hoàn toàn là peclit hạt. Số lượng chu trình phụ thuộc vào kích thước chi tiết và mức độ cầu hóa. f-Ủ đẳng nhiệt : Đối với thép hợp kim cao do austenit quá nguội có tính ổn định quá lớn nên làm nguội chậm cùng lò không nhận được tổ chức peclit đồng nhất mà có thể là peclit xoocbit, xoocbit, xoocbit-trôstit... vì vậy độ cứng còn khá cao, không cắt gọt được. Lúc này ta dùng phương pháp ủ đẳng nhiệt. Sau khi giữ nhiệt xong làm nguội xuống thấp hơn Ac1 khoảng 500C và tiến hành làm nguội đẳng nhiệt tại đó trong một thời gian nhất định ( xác định theo giảnđồ T-T-T của thép). Phương pháp này nhận được tổ chức peclit đồng nhất. Công dụng : dùng cho thép hợp kim để rút ngắn thời gian ủ. g-Ủ khuếch tán : Là phương pháp ủ nung nóng thép đến nhiệt độ rất cao từ 1100 ÷1500C với thời gian giữ ngiệt rất dài từ 10 ÷15h để tăng khá năng khuếch tán làm đồng đều thành phần hóa học trong các vùng của hạt. Công dụng : dùng cho vật đúc thép hợp kim cao bị thiên tích. Sau ủ khuếch tán hạt rất to nên phải tiến hành ủ thường hay cán nóng để làm nhỏ hạt thép. 4.3.2.Thường hóa : Thường hóa là phương pháp nhiệt luyện gồm có nung nóng thép đến trạng thái hoàn toàn là austenit giữ nhiệt và làm nguội ngoài không khí tĩnh. Thông thường sau khi giữ nhiệt xong lấy chi tiết ra và làm nguội trên sàn xưởng. Tổ chức nhận được khi thường hóa tương tự như khi ủ nhưng độ cứng cao hơn một ít và hạt nhỏ mịn hơn do tốc độ nguội lớn hơn. Tthườìng hóa = Ac3 hay Accm + (30 ÷ 500C) Côngdụng : Do tổ chức nhận được gần với trạng thái cân bằng nên thường hóa cóc ông dụng tương tự như ủ, tuy nhiên nó cũng có một số điểm khác : -Đạt được độ cứng thích hợp để gia công cắt cho thép các bon thấp ≤ 0,25%C. Với th ép này nếu ủ độ cứng quá thấp phoi sẽ rất dẻo khó gãy, khó cắt gọt. -Làm nhỏ xêmentit chuẩn bị cho nhiệt luyện kết thúc. Khi thường hóa sẽ tạo ra tổ chức peclit phân tán hay xoocbit trong đó kích thước của xêmentit nhỏ mịn nên khi nung nóng nhận được austenit nhỏ mịn. Mục đích này thường áp dụng khi tôi. -Phá lưới xêmentit hai của thép sau cùng tích. Trong thép sau cùng tích xêmentit hai thường ở dạng lưới rất cứng và giòn. Vì vậy khi gia công cắt gọt khó nhận được bề mặt nhẵn bóng cao. Khi thường hóa do làm nguội nhanh hơn ủ nên xêmentit không kịp tiết ra ở dạng lướïi nữa.